Katodenhalter für einen Elektronenstrahlerzeuger

Abstract

 Der Katodenhalter (4) weist zwei Anschlußklemmen (8,9) auf, die fest miteinander verbunden sind und gemeinsam einen Flansch (20) bilden, der mit einem durch Fe­dern (29) vorgespannten Drucklager mit Kugeln (27,28) aus keramischem Werkstoff in einem mit der Steuerelek­trode (5) verbundenen Tragflansch (3) gelagert ist. Die Kugeln (27,28) ruhen in radial zur optischen Achse (14) ausgerichteten Wälzbahnen und sorgen dadurch für eine ausdehnungsunabhängige Zentrierung der Katode (7) ge­genüber der Steuerelektrode (6).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Katodenhalter für einen Elektronenstrahlerzeuger, insbesondere für eine Elek­tronenstrahlkanone, mit zwei durch einen Isolator von­einander getrennten und isoliert in einem Träger ange­ordneten Anschlußklemmen, an denen jeweils ein Ende einer Glühkatode befestigbar ist.

[0002] Kontakte dieser Art sind zur Herstellung einer leicht lösbaren, elektrisch leitenden Verbindung allgemein bekannt. In Elektronenstrahlkanonen werden derartige Kontakte unter anderem verwendet, um den Katodenträger mit den Anschlüssen des Heizstromkreises im sogenannten Strahlkopf zu verbinden. Hierbei ist es seither be­kannt, als Kontakte sogenannte Büschelstecker vorzuse­hen, die am Katodenträger befestigt sind und mit ihrem Büschel aus federnden Kontaktdrähten in eine am Strahlkopf angeordnete Kontakthülse eingreifen. Die gekannten Büschelstecker ermöglichen eine gute elektrische Kontaktgabe; sie haben aber den Nachteil, daß ihre Wärmeleitfähigkeit und ihre Temperaturbeständigkeit gering sind. Zwar sind auch hochtemperaturbeständige Büschelkontakte auf Nickel­basis bekannt. Bei diesen ist jedoch das Warmeleitvermögen gering und die Werte der elektrischen Übertragung sind schlecht.

[0003] Bei Elektronenstrahlerzeugern ist es für die Einhaltung der Zentrierung und die optimale Fokussierung des Elektronenstrahls erforderlich, daß die Emissionsfläche der Glühkatode genau im Zentrum der Steuerelektrode angeordnet ist und diese Lage während des Betriebs mit hoher Genauigkeit beibehält. Während die Glühkatode hinsichtlich ihrer Raumform eine ausreichend große thermische Stabilität besitzt, um die notwendige Zentrierung zu gewährleisten, führen die durch allmähliches Aufheizen hervorgerufenen Form­veränderungen des Katodenhalters häufig zu einer exzentrischen Verlagerung der Katodenemissionsfläche, so daß ein Nachjustieren des Elektronenstrahls erforderlich wird.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Katodenhalter für einen Elektronenstrahlerzeuger zu schaffen, der in al­len Betriebs zuständen eine genaue Zentrierung der Ka­todenemissionsfläche gewährleistet.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Anschlußelement und/oder das Kontaktelement aus beweglichen Bauteilen bestehen, die auf einer Bahn verstellbar sind und die optische Achse in einem Winkel schneiden. Hierzu ist es vorteilhaft, daß das Anschlußelement und/oder das Kontaktelement aus beweglichen Bauteilen bestehen, die auf einer Bahn verstellbar sind und die optische Achse in einem annähernd rechten Winkel schneiden. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Anschlußelement Anschlußklemmem aufweist, die in einer senkrecht zur optischen Achse des Elektronenstrahlerzeugers liegenden Ebene auf Wälz-­und/oder Gleitkörpern beweglich gelagert sind.

[0006] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß Wälz- und/oder Gleitkörper in Wälz- und/oder Gleitbahnen geführt sind, die die optische Achse in einem annähernd rechten Winkel schneiden und daß beide Anschlußklemmen des Katodenhalters symmetrisch in einer senkrecht zur optischen Achse des Elektronenstrahlerzeugers liegenden Ebene auf Wälz- oder Gleitkörpern beweglich gelagert sind, die in radial zur optischen Achse verlaufenden Wälz- oder Gleitbahnen geführt sind.

[0007] Mit der erfindungsgemäßen Lagerung wird eine in Bezug auf die optische Achse symmetrische Ausdehnung der beiden Anschlußklemmen bei Erwärmung bewirkt, so daß die Emissionsfläche der Glühkatode ihre zentrische Lage beibehält. Der erfindungsgemäße Katodenhalter gewähr­leistet somit bei allen Temperaturbedingungen während eines Heizzyklus eine exakte Zentrierung der Katode. Temperaturbedingte Lageänderungen des Elektronenstrahls werden damit vermieden.

[0008] Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die Wälz- oder Gleitkörper aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial, vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff, bestehen. Auf diese Weise ist es somit mög­lich, den Bauaufwand und die Herstellkosten zur Isolierung der Anschlußklemmen zu verringern. Die Wälz- oder Gleitkörper sind dabei vorzugsweise optisch gegenüber dem Elektronenstrahl abgedeckt, um zu vermeiden, daß sich Metalldämpfe an ihnen niederschlagen.

[0009] Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß die beiden durch ein Verbindungselement zu einer baulichen Einheit verbundenen Anschlußklemmen jeweils etwa zur Hälfte einen in der zur optischen Achse senkrechten Ebene liegenden ringförmigen Flansch bilden, in den radiale Wälzbahnen bildende Nuten eingearbeitet sind. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Anschlußklemmen in einem ringförmigen Trägerflansch gelagert sind, der den Nuten im Flansch gegenüberliegende Nuten mit radialen Wälzbahnen aufweist.

[0010] Um die Wälz- oder Gleitlagerung spiel frei zu halten, kann erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen sein, daß die Anschlußklemmen durch vorgespannte Federn in axialer Richtung, gegen die Wälz- oder Gleitbahnen gedrückt werden. Hierbei können auch die Federn über Wälz- oder Gleitkörper, die in radialen Wälz- oder Gleitbahnen geführt sind, an den Anschlußklemmen abgestützt sein. Dies hat den Vorteil, daß die Übertragung der Feder­kraft nicht zu Klemmkräften führt, die die symmetrische Ausdehnung der Anschlußklemmen beeinträchtigen. Die Federn können gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorteilhaft aus einzelnen Federzungen bestehen, die an einem gemeinsamen, mit dem Trägerflansch verbindbaren Ring angeordnet sind.

[0011] Eine genaue Ausrichtung der beiden Anschlußklemmen zu­einander und eine einfache gegenseitige Isolierung der Anschlußklemmen wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch erreicht, daß die beiderseits einer in der optischen Achse liegenden Ebene angeordneten Anschlußklemmen über drei Kugeln aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial aneinander abgestützt sind, wobei die Kugeln in trichterförmigen Vertiefungen in den einander zugekehrten Stirnflächen der Anschlußklemmen ruhen und die Anschlußklemmen durch eine isolierte Verbindungsschraube gegen die Kugeln gedrückt werden.

[0012] Zweck der Erfindung ist ferner, einen Kontakt der ein­gangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit und eine hohe Temperaturbeständigkeit auszeichnet.

[0013] Hierzu ist es vorteilhaft, daß das Anschlußelement und das Kontaktelement aus getrennt, relativ zueinander beweglichen Bauteilen bestehen und durch einen flexiblen Leiter miteinander verbunden sind und daß eine den Leiter umgebende, am Anschlußelement abgestützte Druckfeder das Kontaktelement in Richtung auf die Gegenkontaktfläche beaufschlagt.

[0014] Bei Elektromotoren ist es bereits bekannt, die in einer Führung angeordneten Kohlebürsten durch eine flexible Litze aus Kupfer mit dem Stromanschluß zu verbinden, und zur Erzielung des erforderlichen Kontaktdrucks eine Feder vorzusehen. Hierin lag für den Fachmann jedoch keine Vorbild für die erfindungsgemäße Lehre, denn die Flexibilität des Leiters ist bei Kohlebürsten aus­schließlich erforderlich, um den vergleichsweise großen Verschleißweg der Bürsten ausgleichen zu können. Wärmeleitfähigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit sind bei der Gestaltung von Kohlebürsten im allgemeinen vernachlässigbar und auch die Kontaktdrücke sind im Hinblick auf die notwendige Gleitbewegung zwischen den Kontaktflächen vergleichsweise niedrig. Für die Gestaltung von Kontakten der erfindungsgemäßen Art konnte der Fachmann daher von diesem Stand der Technik keine geeigneten Hinweise erwarten.

[0015] Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kontakts ermög­licht eine große Kontaktfläche und eine ausreichend hohe Flächenpressung zwischen Kontaktfläche und Gegen­kontaktfläche, um eine gute Kontaktgabe und einen guten Wärmeübergang zu gewährleisten. Das Kontaktelement ist durch die Abstützung an einer Druckfeder im Rahmen seiner konstruktiv wählbaren Beweglichkeit kardanisch gelagert und kann sich dadurch in optimaler Weise zur Gegenkontaktfläche ausrichten. Die Leitung des elektrischen Stroms und die Wärmeableitung erfolgt über das Kontaktelement, den flexiblen Leiter und das Anschlußelement, die in ihrer konstruktiven Gestaltung und der Wahl des Werkstoffs uneingeschränkt dieser Aufgabe angepaßt werden können. Ebenso kann die Druckfeder ihren spezifischen Anforderungen gemäß gestaltet werden und aus einem temperaturbeständigen, unmagnetischen Werkstoff bestehen, ungeachtet einer schlechten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit des Werkstoffs. Auf diese Weise läßt sich eine hohe Temperaturbeständigkeit des erfindungsgemäßen Kontakts erreichen.

[0016] Vor allem die Verwendung des erfindungsgemäßen Kontakts zum Anschluß des Katodenträgers an den Heizstromkreis im Strahlkopf einer Elektronenstrahlkanone ist beson­ders vorteilhaft. So läßt sich durch die gute Wärmeab­leitung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kontakts die Temperatur des Katodenträges senken und beispielsweise die Gefahr der Diffusionsschweißung seiner Schraubver­bindungen reduzieren. Weiterhin wird durch die hohe Flexibilität des Kontakts der Katodenträger geometrisch vom Kontaktträger entkoppelt, so daß eine Zentrierung auch bei einer temperaturbedingten Lageänderung seiner Gegenkontaktfläche nicht beeinträchtigt wird. Dies ist für die Temperaturstabilität der Justierung des Elek­tronenstrahls von großer Wichtigkeit. Bei dieser Anwendung ist der erfindungsgemäße Kontakt vorteilhaft so angeordnet, daß das Anschlußelement am Strahlkopf befestigt ist und das Kontaktelement auf einer ebenen Gegenkontaktfläche des Katodenträgers ruht.

[0017] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen das Anschlußelement, das Kontaktelement und der flexible Leiter aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung, wobei der flexible Leiter als Litze ausgebildet ist. Dieser Werkstoff hat neben seinen guten elektrischen Eigenschaften eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Weiterhin sind zur Befestigung des flexiblen Leiters am Anschlußelement und am Kontaktelement Mittel mit guter Wärmeleitfähigkeit vorgesehen. Als Feder ist erfindungsgemäß vorteilhaft eine den Leiter umgebende Druckfeder vorgesehen.

[0018] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er­findung hat das Kontaktelement die Form eines zylindrischen Topfes, dessen Bodenplatte die Kontaktfläche bildet und mit ihrem Rand über die zylindrische Seitenwand des Topfes hinausragt, wobei der Rand auf der der Kontaktfläche abgekehrten Seite eine Auflagefläche für die Druckfeder aufweist. Diese Ausgestaltung des Kontaktelements ist einfach und genau herstellbar und ermöglicht mit einfachen Mitteln eine Befestigung des flexiblen Leiters in der zentralen Topfbohrung. Hierzu kann erfindungsgemäß die Seitenwand des Topfes plastisch verformbar sein, um durch Klemmen den flexiblen Leiter mit dem Kontaktelement zu verbinden.

[0019] Das Anschlußelement kann in einer vorteilhaften Ausge­staltung der Erfindung durch eine Hülse gebildet sein, die in ihrem mittleren Bereich ein Außengewinde hat, dem auf einer Seite ein Ringbund mit beiderseitigen Anlageflächen und auf der anderen Seite ein plastisch verformbarer Bereich zum Einspannen des flexiblen Lei­ters benachbart ist. Das Anschlußelement bildet durch seine Hülsenform eine geeignete Führung und Lagerung für die Druckfeder und ermöglicht gleichzeitig eine zur Erzielung hoher Flexibilität ausreichend große Baulänge des flexiblen Leiters, wobei die Befestigung des flexiblen Leiters im Anschlußelement auf einfache Weise ebenfalls durch eine Klemmverbindung ermöglicht wird. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Boh­rung der Hülse außerhalb ihres plastisch verformbaren Bereichs größer ist als der Durchmesser des flexiblen Leiters, um dem flexiblen Leiter genügend Ausweichraum zu geben, wenn beim Andrücken des Kontakts an die Ge­genkontaktfläche der Abstand zwischen dem Kontaktele­ment und dem Anschlußelement verringert wird.

[0020] In einer Weiterbildung der Erfindung kann zwischen den einander zugekehrten Endflächen des Anschlußelements und des Kontaktelements ein Freiraum vorgesehen sein, um eine vergleichsweise große Beweglichkeit des Kon­taktelements zu erzielen. Der Außendurchmesser des Kontaks kann dabei klein sein. Soll der Kontakt in axialer Richtung eine geringe Baulänge haben, so kann vorgesehen sein, daß das Kontaktelement mit einem zylindrischen Topf in die Bohrung der das Anschlußelement bildenden Hülse mit radialem Spiel eingreift. Diese Ausgestaltung ermöglicht außerdem eine Führung des Kontaktelements am Anschlußelement und schützt beim Einbau den flexiblen Leiter vor Beschädigung.

[0021] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrie­ben. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch den Strahler­zeuger einer Elektronenstrahlkanone mit einem erfindungsgemäßen Katodenhalter,

Figur 2 eine Draufsicht auf den mit seinem La­gerring aus dem Strahlerzeuger ausge­bauten Katodenhalter gemäß Figur 1,

Figur 3 einen Längsschnitt durch den Strahler­zeuger einer Elektronenstrahlkanone mit einer Ausführungsform des erfindungs­gemäßen Kontakts,

Figur 4 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kontakts,

Figur 5 einen Querschnitt gemäß Figur 4.

[0022] In Figur 1 ist der am unteren Ende eines Hochspannungsisolators angeordnete Strahlerzeuger einer Elektronenstrahlkanone dargestellt. Die Bauteile des Strahlerzeugers werden von einem Befestigungsflansch 1 getragen, der mit dem nicht abgebildeten Hochspannungsisolator verbunden ist und einen Bajonettring 2 aufweist. An dem Befestigungsflansch 1 ist mit Hilfe des Bajonettrings 2 ein ringförmiger Trägerflansch 3 lösbar befestigt, in dem der Katodenhalter 4 gelagert ist. An der Unterseite des Trägerflanschs 3 ist über Zentrierflächen ausgerichtet eine strahlformende Steuerelektrode 5 befestigt, die mit ihrer zentrischen Öffnung das untere Ende einer am Katodenhalter 4 angeordneten Glühkatode 7 umgibt.

[0023] Der Katodenhalter 4 besteht aus zwei im wesentlichen spiegelgleich ausgebildeten Anschlußklemmen 8,9, die an ihren unteren Enden Klemmschuhe 10,11 zum Befestigen der beiden Enden der Glühkatode 7 aufweisen. Die beiden Anschlußklemmen 8,9 kehren einander ebene und im we­sentlichen parallel zueinander ausgerichtete Flä­chen 12,13 zu, die sich beiderseits in der optischen Achse 14 des Strahlerzeugers befinden. In den Flä­chen 12,13 sind drei einander gegenüberliegende, trichterförmige Vertiefungen 15 ausgebildet, in denen Kugeln 16 aus einem keramischen Isoliermaterial angeordnet sind, die zwischen den Flächen 12,13 einen Isolierabstand aufrechterhalten. Die Kugeln 16 sorgen dabei gleichzeitig für eine genau definierte Ausrichtung der beiden Anschlußklemmen 8,9 zueinander. Im Zentrum des durch die Kugeln 16 beschriebenen Dreiecks ist eine Verbindungsschraube 17 vorgesehen, die in eine Gewindebohrung 18 in der Anschlußklemme 8 eingeschraubt ist und deren Kopf über eine Isolierscheibe 19 an der Anschlußklemme 9 abgestützt ist. Durch die Verbindungsschraube 17 werden die beiden Anschlußklemmen 8,8 zusammengehalten und mit ihren trichterförmigen Vertiefungen 15 gegen die Kugeln 16 gedrückt. Die beiden Anschlußklemmen 8,9 sind auf diese Weise zu einem starren Bauteil miteinander verbunden, elektrisch jedoch voneinander getrennt.

[0024] An die Flächen 12,13 der Anschlußklemmen 8,9 grenzen rotationssymetrische Mantelflächen an, deren Zentrum auf der optischen Achse 14 liegt. Mit diesen Flächen bildet jede Anschlußklemme 8,9 jeweils eine Hälfte ei­nes ringförmigen Flansches 20, mit dem der Katodenhal­ter 4 in den Trägerflansch 3 gelagert ist. Hierzu weist der Flansch 20 in seinen beiden kreisringförmigen Sei­tenflächen 21,22 Nuten 23,24 auf, die radial zu dem durch die optische Achse 14 gebildeten Zentrum ausge­richtete Wälzbahnen geringer Länge bilden. Die Nuten 23 in der Seitenfläche 21 sind gegenüber den Nuten 24 in der Seitenfläche 22 versetzt angeordnet. Den Nuten 24 in der Seitenfläche 22 liegen Nuten 25 in einer Kreis­ringfläche 26 des Flanschrings 3 gegenüber, die eben­falls radial zum Zentrum der optischen Achse 14 ausge­richtete Wälzbahnen bilden. In den Nuten 23 sind Ku­geln 27 und in den Nuten 24,25 sind Kugeln 28 angeord­net. Die Kugeln 27,28 bestehen aus einem keramischen Isoliermaterial und isolieren den Katodenhalter 4 ge­genüber der am Tragflansch 3 anliegenden Wehnelt-­Spannung. Auf den Kugeln 27 ruhen vorgespannte Federzungen 29, die an einem mit dem . Tragring 3 verschraubten Ring 30 angeordnet sind, der den Flansch 20 mit Abstand umgibt. Hierdurch wird die durch die Kugeln 27,28 gebildete Lagerung in axialer Richtung verspannt und zusammengehalten. Auf der der Glühkatode zugekehrten Seite ist die Öffnung im Tragflansch 3 optisch durch einen von den Mantelflächen der Anschlußklemmen 8,9 gebildeten Bund 31 abgedeckt, um ein Bedampfen der Kugeln 27,28 zu vermeiden.

[0025] Durch die beschriebene Lagerung wird der durch die beiden Anschlußklemmen 8,9 gebildete Katodenhalter 4 im Tragflansch 3 zentriert, wobei er sich unabhängig vom Tragflansch 3 bei Erwärmung ausdehnen kann, ohne daß die Zentrierung dadurch beeinträchtigt wird. Dies ist Voraussetzung für die konstante Brennflecklage am Werkstück. Gleichzeitig sorgt die beschriebene Lagerung auf einfache Weise für die erforderliche Isolierung des Katodenhalters 4 gegenüber der Steuerelektrode 3. Die Abstützung der beiden Anschlußklemmen 8,9 über die Ku­geln 16 bewirkt ebenfalls auf einfache Weise eine Iso­lierung und sorgt für eine genaue Positionierung der beiden Hälften des Flansches 20 zueinander, damit die genaue Zentrierung des Katodenhalters 4 gewährleistet ist. Eine hohe Genauigkeit der Teile läßt sich bei­spielsweise dadurch erreichen, daß der Flansch 20 und die in seinen Seitenflächen 21,22 ausgebildeten Nu­ten 23,24, nachdem die beiden Anschlußklemmen 8,9 über die Kugeln 16 und die Verbindungsschraube 17 miteinan­der verbunden worden sind, in einer Aufspannung bear­beitet werden.

[0026] Auf ihrer von der Glühkatode 7 abgekehrten Seite weisen die Anschlußklemmen 8,9 Büschelstecker 32 auf, mit denen sie an den Heizstromkreis der Elektronen­strahlkanone anschließbar sind.

[0027] Figur 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Figur 3. Figur 1 zeigt den um unteren Ende eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Hochspannungs­isolators 51 des Strahlkopfs einer Elektronen­strahlkanone angeordneten Strahlerzeuger 52 mit einer Katode 53 und einer strahlformenden Steuerelektrode 54, die mit einem Bajonettring 55 an einem Befesti­gungsflansch 56 lösbar befestigt ist. Die Katode 53 ist an einem Katodenträger 57 angeordnet, der mit einem Isolierlager 58 in der Steuerelektrode 54 gelagert ist. Auf seiner dem Befestigungsflansch 56 zugekehrten Seite weist der Katodenträger 57 zwei ebene, durch einen Isolator voneinander getrennte Gegenkontaktflächen 59 auf, die jeweils mit einem Pol der Katode 53 in Verbindung stehen. Jede Kontaktfläche 59 ist über einen Kontakt 110 an eine im Hochspannungsisolator 51 angeordnete Anschlußklemme 111 bzw. 112 des Heizstrom­kreises der Elektronenstrahlkanone angeschlossen.

[0028] Die Kontakte 110 bestehen aus einem hülsenförmigen An­schlußelement 113, einem in Form eines Topfes ausgebildeten Kontaktelement 114, dessen Boden 115 eine ebene Kontaktfläche 116 aufweist, und einem das Anschlußelement 113 mit dem Kontaktelement 114 verbindenden, flexiblen Leiter 117, der aus einer Kupferlitze besteht. Der Leiter 117 erstreckt sich durch die Bohrung 118 im Anschlußelement 113 hindurch und ist nur mit seinem Ende in einem Bohrungsabschnitt 119 kleineren Durchmessers des Anschlußelements 113 befestigt. Das entgegengesetzte Ende des Leiters 117 ist in der Bohrung 120 im Kontaktelement 114 befestigt. In seinem mittleren Be­reich ist das Anschlußelement 113 mit einem Außenge­winde 121 versehen, mit dem es in eine Gewindeboh­rung 122 einer Anschlußklemme 111 bzw. 112 einge­schraubt ist. Ein Ringbund 123 auf der Außenseite des Anschlußelements 113 begrenzt die Einschraubtiefe und bildet mit seiner Rückseite eine Anlagefläche für eine Schraubendruckfeder 124, die zwischen dem Anschlußele­ment 113 und dem Kontaktelement 114 eingespannt ist. Am Kontaktelement 114 ist die Schraubendruckfeder 124 an einem über die zylindrische Wand 125 des Kontaktele­ments 114 hinausragenden Rand 126 des Bodens 115 abge­ stützt. Die Schraubendruckfeder 124 wird bei der Her­stellung der Kontake 110 mit einer solchen Vorspannung versehen, daß sie in der zusammengedrückten Einbaulage der Kontakte 110 im Strahlerzeuger 52 den erforderli­chen Kontaktdruck zwischen den Kontaktflächen 59 und 116 erzeugt.

[0029] Wie die Darstellung zeigt, ist das Kontaktelement 114 ausschließlich über flexible Mittel, nämlich den Lei­ter 117 und die Schraubendruckfeder 124 mit dem An­schlußelement 113 verbunden. Es kann daher den thermi­schen Verformungbewegungen des Katodenträgers 57 uneingeschränkt folgen, so daß die zentrische Lage der Katode 53 nicht beeinträchtigt wird. Die Schraubendruckfeder 124 ist in ihrer Wirkung außerdem einem Kardangelenk vergleichbar und gewährleistet immer eine vollflächige Anlage des Kontaktelements 114 am Katodenträger 57. Durch die beschriebene Anordnung läßt sich der Katodenträger 57 zusammen mit der Steuerelektrode 54 einfach aus- und einbauen. Die Befestigung der Kontakte 110 am Hochspannungsisolator 51 vereinfacht den Aufbau des Katodenträgers 57 und erleichtert Wartungsarbeiten wie zum Beispiel das Auswechseln der Katode 53, bei denen der Katodenträger 57 ausgebaut wird. Auch die Gefahr einer Beschädigung der Kontakte 110 ist gering. Durch die großflächige Anlage der Kontaktelemente 114 am Katodenträger 57 und das gute Wärmeleitverhalten der Kontakte 110 wird weiterhin eine wirksame Kühlung des Katodenträgers 57 und eine Herabsetzung seiner Betriebstemperatur erreicht.

[0030] Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Kontakt 130 unterscheidet sich nur in einigen Einzelheiten von dem in Figur 5 dargestellten Kontakt 110. Für einander entsprechende Bauteile wurden daher gleiche Bezugszeichen verwendet.

[0031] Bei dem Kontakt 130 ragt der Topf 125 des Kontaktele­ments 114 in einen erweiterten Bohrungsabschnitt 131 des Anschlußelements 113 hinein und ist lose im An­schlußelement 113 geführt. Dies ist zweckmäßig, wenn die Gegenkontaktfläche beim Heranführen des Gegenkon­takts unter Zusammendrückung der Schraubendruckfe­der 124 um einen nennenswerten Betrag quer zur Längsachse des Kontakts 130 bewegt wird, um eine seit­liche Verlagerung des Kontaktelements 114 und ein Aus­knicken der Schraubendruckfeder 124 zu vermeiden. Der Leiter 117 ist bei dem Kontakt 130 durch plastische Verformung der Wand 125 und des Bohrungsabschnitts 119 festgeklemmt. Hierbei wird zunächst das mit einer Schutzhülse 132 versehene Ende des aus einer Drahtlitze bestehenden Leiters 117 in die Bohrung 120 des Kontaktelements 114 gesteckt. Anschließend wird die Wand 125 radial von außen in der in Figur 3 ersichtlichen Weise zusammengedrückt, wodurch sich eine sechseckige Querschnittsform ergibt. Um die Litze im Bereich dieser Einspannstelle noch zu verdichten, wird zum Schluß mit einem stumpfen Werkzeug zusätzlich ein Wandabschnitt 133 der Wand 125 derart eingedrückt, daß eine nach innen gerichtete Beule entsteht. Durch diesen Vorgang wird eine mechanische Verbindung zwischen dem Leiter 117 und dem Kontaktelement 114 hergestellt, die sich durch eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit auszeichnet. Ist der Leiter 117 mit dem Kontaktelement 114 verbunden, so werden die Schrauben­druckfeder 124 und das Anschlußelement 113 montiert, wobei die Schraubendruckfeder 124 auf die vorgegebene Länge zusammengedrückt wird. In dieser Montageposition wird dann der Leiter 117 in der gleichen Weise wie mit dem Kontaktelement 114 durch plastische Verformung mit dem Anschlußelement 133 verbunden.

Ansprüche

1. Kathodenhalter für einen Elektronenstrahlerzeu­ger, insbesondere Elektronenstrahlkanone, mit zwei durch einen Isolator von einander getrennten und isoliert in einem Träger angeordneten An­schlußelementen, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (8,9,) und/oder das Kontakt­element (114) aus beweglichen Bauteilen bestehen, die auf einer Bahn verstellbar sind und die optische Achse (14) in einem Winkel schneiden.

2. Kathodenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Anschlußelement (8,9,) und/oder das Kontaktelement (114) aus beweglichen Bautei­len bestehen, die auf einer Bahn verstellbar sind und die optische Achse (14) in einem annähernd rechten Winkel schneiden.

3. Kathodenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Anschlußelement Anschlußklemmem (8,9,) aufweist, die in einer senkrecht zur opti­schen Achse (14) des Elektronen-strahlerzeugers liegenden Ebene auf Wälz- und/oder Gleitkörpern (27,28) beweglich gelagert sind.

4. Kathodenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Wälz und/oder Gleitkörper (27,28) in Wälz und/oder Gleitbahnen (24 bis 25) geführt sind, die die optische Achse in einem annähernd rechten Winkel schneiden.

5. Kathodenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß beide Anschlußklemmen (8,9) des Katodenhalters (4) symmetrisch in einer senkrecht zur optischen Achse des Elektronenstrahlerzeugers liegenden Ebene auf Wälz- oder Gleit­körpern (27,28) beweglich gelagert sind, die in radial zur optischen Achse (14) verlaufenden Wälz- oder Gleitbahnen (27,28) geführt sind.

6. Katodenhalter nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälz- oder Gleitkörper (27,28) aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial, vorzugs­weise aus einem keramischen Werkstoff, bestehen.

7. Katodenhalter nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälz- oder Gleitkörper (27,28) optisch gegenüber dem Elektronenstrahl abgedeckt sind.

8. Katodenhalter nach einem der vorhergehenden An­sprüche dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch ein Verbindungselement (16,17) zu einer baulichen Einheit verbundenen Anschlußklem­men (8,9) jeweils etwa zur Hälfte einen in der zur optischen Achse (14) senkrechten Ebene lie­genden, ringförmigen Flansch (20) bilden, in den radiale Wälzbahnen bildende Nuten (23,24) einge­arbeitet sind.

9. Katodenhalter nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlußkklemmen (8,9) in einem ringförmigen Trägerflansch (3) gelagert sind, der den Nuten (24) im Flansch (20) gegenüberlie­gende Nuten (25) mit radialen Wälzbahnen auf­weist.

10. Katodenhalter nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußklemmen (8,9) durch vorgespannte Federn (29) in axialer Richtung gegen die Wälz- oder Gleitkörper (27,28) gedrückt werden.

11. Katodenhalter nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (29) über Wälz- oder Gleitbah­nen (23) geführt sind und an den Anschlußklem­men (8,9) abgestützt sind.

12. Katodenhalter nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn aus einzelnen Federzungen (29) bestehen, die an einem gemeinsamen, mit dem Trägerflansch verbindbaren Ring (30) angeordnet sind.

13. Katodenhalter nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beider­seits einer in der optischen Achse (14) liegenden Ebene angeordneten Anschlußklemmen (8,9) über drei Kugeln (16) aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial aneinander abgestützt sind, wobei die Kugeln (16) in trichterförmige Vertiefun­gen (15) in den einander zugekehrten Stirnflä­chen (12,13) der Anschlußklemmen (8,9) ruhen und die Anschlußklemmen (8,9) mittels einer isolier­ten Verbindungsschraube (17) an die Kugeln (16) angedrückt werden.

14. Kontakt zur Übertragung eines elektrischen Stroms, insbesondere zur Übertragung eines Heiz­stroms auf den Katodenträger einer Elektronen­strahlkanone, mit einem an einem Kontaktträger befestigbaren Anschlußelement, das ein durch Fe­derkraft an eine Gegenkontaktfläche andrückbares Kontaktelement trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (113) und das Kontaktele­ment (114) aus getrennten, relativ zueinander beweglichen Bauteilen bestehen und ach einen flexiblen Leiter (117) miteinander verbunden sind und daß eine am Anschlußelement (113) abgestützte Feder (124) das Kontaktelement (114) in Richtung auf die Gegenkontaktfläche (59) beaufschlagt.

15. Kontakt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Anschlußelement (113), das Kontaktelement (114) und der flexible Leiter (117) aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung bestehen, wobei der flexible Leiter (117) als Litze ausgebildet ist.

16. Kontakt nach einem oder mehreren der vorherge­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des flexiblen Leiters (117) am An­schlußelement (113) und am Kontaktelement (114) Mittel mit guter Wärmeleitfähigkeit vorgesehen sind.

17. Kontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als eine den Leiter (117) umgebende Druckfeder (124) aus­gebildet ist.

18. Kontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktele­ment (114) die Form eines zylindrischen Topfes hat, dessen Boden (115) die Kontaktfläche (116) bildet und mit seinem Rand (126) über die zylin­drische Seitenwand (125) des Topfes hinausragt, wobei der Rand (126) auf der der Kontaktfläche abgekehrten Seite eine Auflagefläche für die Druckfeder (124) aufweist.

19. Kontakt nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (125) des Topfes plastisch verformbar ist.

20. Kontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußele­ment (113) durch eine Hülse gebildet ist, die in ihrem mittleren Bereich ein Außengewinde (21) hat, dem auf einer Seite ein Ringbund (123) mit beiderseitigen Anlageflächen und auf der anderen Seite ein plastisch verformbarer Bereich (119) zum Einspannen des flexiblen Leiters (117) be­nachbart ist.

21. Kontakt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (18) der Hülse außerhalb ihres plastisch verformbaren Bereichs (119) größer ist als der Durchmesser des flexiblen Leiters (117).

22. Kontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander zugekehrten Endflächen des Anschlußelements (113) und des Kontaktelements (114) ein Freiraum vorgesehen ist.

23. Kontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktele­ment (114) mit seinem zylindrischen Topf in die Bohrung (118) des Anschlußelements (113) mit ra­dialem Spiel eingreift.

Zeichnung